三相電壓型PWM整流器在風(fēng)力發(fā)電中的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著當(dāng)今能源和環(huán)境問題的日益突出，作為可再生能源的風(fēng)能得到廣泛的研究與應(yīng)用。為了更好的進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都采用了背靠背PWM整流器結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)的控制算法模擬傳統(tǒng)電網(wǎng)的下垂特性和低電壓穿越特性等，從而使風(fēng)力發(fā)電向電網(wǎng)友好型方向發(fā)展。本文主要研究前側(cè)的整流器，它具有輸入電流正弦化、功率因數(shù)可調(diào)、能量雙向流動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地消除電源側(cè)電網(wǎng)諧波、提高功率因數(shù)和提高能源利用效率等。
　　 本文以實(shí)際項(xiàng)目為背景，設(shè)計(jì)并研制了

2、基于DSP的小功率三相電壓型PWM整流器，論文的主要工作如下:
　　 首先，本文對(duì)三相電壓型PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理和換流過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，在此基礎(chǔ)上建立了三相電壓型PWM整流器在三種不同坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型，為系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制策略的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　 第二，在雙閉環(huán)控制的框架下，分別采用PI控制方法和反饋線性化控制方法設(shè)計(jì)了兩種控制策略并詳細(xì)分析了兩種控制策略的設(shè)計(jì)過程;為對(duì)電壓空間矢量進(jìn)行定向，分別采用直接電

3、壓定向和虛擬磁鏈定向兩種方法，并詳細(xì)闡述了每一種方法的設(shè)計(jì)原理;開關(guān)調(diào)制方式采用空間矢量脈寬調(diào)制法SVPWM，并且根據(jù)整流器的需求做了必要的調(diào)整。
　　 第三，根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，結(jié)合兩種不同的雙閉環(huán)控制策略，采用SVPWM技術(shù)，在MATLAB/SIMULINK中分別搭建了完整的基于直接電壓定向法和虛擬磁鏈定向法的三相電壓型PWM整流器仿真模型。通過仿真結(jié)果的對(duì)比分析分別得出了兩種雙閉環(huán)控制策略和電壓矢量定向方法的異同和優(yōu)缺點(diǎn)，同

4、時(shí)為整流器設(shè)計(jì)時(shí)器件的選型提供了參考。
　　 第四，詳細(xì)給出了DSP主控芯片、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路、緩沖電路等硬件電路的設(shè)計(jì)，并根據(jù)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)原則確定了交流電抗器和電容器的取值范圍。
　　 第五，基于TI公司的開發(fā)軟件CCS3.3對(duì)三相電壓型PWM整流器進(jìn)行了基于直接電壓定向的雙閉環(huán)PI控制策略的軟件設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹并編寫了電壓和電流的A/D采樣程序、SVPWM程序、保護(hù)程序、雙閉環(huán)PI控制等程序。